Giải thích chi tiết về các tiêu chuẩn đầu nối sạc xe điện hàng đầu thế giới
Rõ ràng, các phương tiện sử dụng năng lượng mới hoàn toàn dựa trên điện đã trở thành xu hướng chung trong ngành công nghiệp ô tô. Tuy nhiên, trước tình hình khó tạo đột phá về công nghệ ắc quy trong thời gian ngắn, xe điện đã triển khai rộng rãi các phương tiện sạc, hy vọng sẽ giải quyết được nỗi lo của các chủ xe thông qua việc trang bị đầy đủ thiết bị sạc. Đầu nối sạc xe điện, như một thành phần quan trọng trong thiết bị sạc, đã phải đối mặt với xung đột trực tiếp do các tiêu chuẩn khác nhau ở các quốc gia khác nhau. Ở đây chúng tôi sắp xếp các tiêu chuẩn đầu nối sạc xe điện khác nhau trên thế giới cho bạn.
1. Tổ hợp
Ổ cắm Combo có thể cho phép sạc chậm và sạc nhanh xe điện. Nó hiện là loại ổ cắm được sử dụng rộng rãi nhất ở Châu Âu, bao gồm Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, GM, Porsche và Volkswagen đều được trang bị SAE (Hiệp hội Kỹ sư Ô tô). ) giao diện sạc được phát triển.
Vào ngày 2 tháng 10 năm 2012, bản dự thảo sửa đổi của SAE J1772, được bỏ phiếu bởi các thành viên ủy ban SAE liên quan, đã trở thành tiêu chuẩn sạc DC chính thức duy nhất trên thế giới. Cốt lõi của mức trung bình cho sạc nhanh DC dựa trên bản sửa đổi của J1772 là Đầu nối kết hợp.
Phiên bản trước của tiêu chuẩn (được sản xuất vào năm 2010) đã chỉ định đầu nối J1772 cơ bản để sạc AC, với các mức sạc thấp hơn (Mức AC 1 cho 120V và Mức 2 cho 240V). Đầu nối cơ bản này được sử dụng rộng rãi ngày nay và tương thích với xe điện Nissan Leaf, Chevrolet Volt và Mitsubishi i-MiEV. Ngoài tất cả các chức năng ban đầu, Đầu nối kết hợp trong công thức tiêu chuẩn J1772 mới được xây dựng vào năm 2012 có thêm hai chân, có thể được sử dụng để sạc nhanh DC, nhưng nó không tương thích với sản xuất xe điện cũ hiện nay.
Ưu điểm: Lợi ích đáng kể nhất của Kết nối kết hợp là trong tương lai, các nhà sản xuất ô tô có thể sử dụng ổ cắm trên các mẫu xe mới của họ, không chỉ cho đầu nối AC cơ bản thế hệ đầu tiên, kích thước nhỏ hơn mà còn cho thế hệ thứ hai, kích thước lớn hơn Đầu nối kết hợp, đầu nối thứ hai có thể cung cấp cả dòng DC và AC, sạc ở hai tốc độ khác nhau.
Nhược điểm: Chế độ sạc nhanh yêu cầu trạm sạc cung cấp dòng điện lên đến 500 volt và 200 ampe.
2. Tesla
Xe Tesla có bộ tiêu chuẩn sạc riêng, tuyên bố rằng chúng có thể chạy hơn 300 km trong 30 phút. Do đó, ổ cắm sạc của nó có công suất tối đa là 120kw và dòng điện tối đa là 80A.
Hiện tại, Tesla có 908 trạm Supercharger tại Hoa Kỳ. Để thâm nhập vào Trung Quốc, Tesla cũng đã thiết lập 7 trạm tăng áp ở nước tôi, 3 ở Thượng Hải, 2 ở Bắc Kinh, 1 ở Hàng Châu và 1 ở Thâm Quyến. Ngoài ra, để hội nhập tốt hơn vào các khu vực khác nhau, Tesla có kế hoạch từ bỏ việc kiểm soát các tiêu chuẩn sạc và áp dụng các tiêu chuẩn quốc gia của các quốc gia khác nhau, đã được thực hiện ở Trung Quốc.
Ưu điểm: công nghệ tiên tiến, hiệu quả sạc cao.
Nhược điểm: Trái ngược với các tiêu chuẩn quốc gia của các quốc gia khác nhau, rất khó để tăng doanh số bán hàng mà không cần thỏa hiệp; hiệu quả sạc sẽ giảm sau khi thỏa hiệp, và đó là một tình thế tiến thoái lưỡng nan.
3. CCS
Để thay đổi hiện trạng của các tiêu chuẩn giao diện sạc hỗn loạn, tám nhà sản xuất lớn của Mỹ và Đức, Ford, GM, Chrysler, Audi, BMW, Mercedes-Benz, Volkswagen và Porsche, đã phát hành một "hệ thống sạc chung" vào năm 2012. "Hệ thống sạc kết hợp" (Combging Charging System), tiêu chuẩn "CCS".
"Hệ thống sạc chung" có thể thống nhất tất cả các giao diện sạc hiện có, để bốn chế độ sạc AC một pha, sạc AC ba pha nhanh, sạc DC gia đình và sạc DC siêu tốc có thể được hoàn thành với một giao diện.
AE đã chọn hệ thống sạc kết hợp làm tiêu chuẩn của mình, và ngoài SAE, Hiệp hội các nhà sản xuất ô tô châu Âu (ACEA) cũng đã thông báo rằng họ đã chọn hệ thống sạc kết hợp làm giao diện sạc DC / AC để sử dụng cho tất cả các plug-in bán tại Châu Âu bắt đầu từ năm 2017. Xe điện. Kể từ khi Đức và Trung Quốc thống nhất các tiêu chuẩn sạc cho xe điện vào năm ngoái, Trung Quốc cũng đã gia nhập trại châu Âu và Mỹ, mang lại cơ hội chưa từng có cho sự phát triển của xe điện ở Trung Quốc. Zinoro 1E, Audi A3e-Tron, BAIC E150EV, BMW i3, Denza, Volkswagen e-up, Changan Yidong EV và SmartEV đều thuộc về trại tiêu chuẩn "CCS".
Thuận lợi: BMW, Daimler và Volkswagen, ba nhà sản xuất ô tô của Đức, sẽ tăng cường đầu tư vào xe điện ở Trung Quốc, và tiêu chuẩn CCS có thể có lợi hơn cho Trung Quốc.
Nhược điểm: Xe điện hỗ trợ tiêu chuẩn "CCS" được bán với số lượng nhỏ hoặc mới bắt đầu được bán.
4. CHAdeMO
CHAdeMO là tên viết tắt của CHArge de Move. Đây là ổ cắm CHAdeMO được hỗ trợ bởi Nissan và Mitsubishi Motors tại Nhật Bản. CHAdeMO dịch từ tiếng Nhật có nghĩa là "thời gian sạc pin ngắn như nghỉ giải lao". Ổ cắm sạc nhanh DC này có thể cung cấp công suất sạc tối đa là 50kw.
Các mẫu xe EV hỗ trợ tiêu chuẩn sạc này bao gồm Nissan Leaf, Mitsubishi Outlander Plug-in Hybrid, Citroen C-ZERO, Peugeot iON, Citroen Berlingo, Peugeot Partner, Mitsubishi i-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV, Mitsubishi MINICAB-MiEV Truck, Honda Fit phiên bản chạy điện, Mazda DEMIOEV, Subaru Stella plug-in hybrid, Nissan eEV200, v.v. Cần lưu ý rằng xe điện Nissan Leaf và Mitsubishi i-MiEV có hai ổ cắm sạc khác nhau, một trong số đó phù hợp với đầu nối J1772 cơ bản, là đầu nối Combo đã được giới thiệu ở phần đầu tiên; loại còn lại phù hợp với đầu nối tiêu chuẩn CHAdeMO bản địa của Nhật Bản.
Phương pháp sạc nhanh được CHAdeMO áp dụng được thể hiện trong hình và dòng điện được điều khiển bởi tín hiệu CAN bus của ô tô. Đó là trong khi theo dõi trạng thái pin, giá trị hiện tại cần thiết để sạc được tính theo thời gian thực và thông báo được gửi đến bộ sạc thông qua đường dây liên lạc; Bộ sạc nhanh nhận lệnh dòng điện từ ô tô kịp thời và cung cấp dòng điện theo giá trị quy định.
Thông qua hệ thống quản lý pin, trạng thái pin được theo dõi và dòng điện được kiểm soát trong thời gian thực, thực hiện đầy đủ tất cả các chức năng cần thiết để sạc nhanh và an toàn, đảm bảo rằng việc sạc không bị giới hạn bởi tính phổ biến của pin. Tại Nhật Bản, 1.154 bộ sạc nhanh được lắp đặt theo tiêu chuẩn CHAdeMO đã được đưa vào sử dụng. Tại Hoa Kỳ, các trạm thu phí của CHAdeMO cũng bị "giăng lưới" rộng rãi. Dữ liệu mới nhất của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cho thấy có 1.344 trạm sạc nhanh CHAdeMO AC ở Hoa Kỳ.
Ưu điểm: Ngoài đường điều khiển dữ liệu, CHAdeMO còn sử dụng bus CAN làm giao diện truyền thông. Do khả năng chống ồn vượt trội và khả năng phát hiện lỗi cao, nên độ ổn định và độ tin cậy của giao tiếp cao. Hồ sơ an toàn sạc tốt của nó đã được khẳng định bởi ngành công nghiệp.
Nhược điểm: CHAdeMO ban đầu được thiết kế cho công suất sạc 100 kW, đầu nối rất cồng kềnh, nhưng công suất đầu ra trong ô tô sạc chỉ là 50 kW.
5. GB / T20234
Năm 2006, Trung Quốc đã ban hành "Yêu cầu chung đối với phích cắm, ổ cắm, bộ ghép nối xe và giắc cắm xe điện" (GB / T 20234-2006). Tiêu chuẩn quốc gia này quy định dòng sạc là 16A, 32A và 250A AC. Phương pháp phân loại kết nối với 400A DC chủ yếu dựa trên tiêu chuẩn do Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) đề xuất vào năm 2003, nhưng tiêu chuẩn này không quy định số lượng chân kết nối, kích thước vật lý và định nghĩa giao diện của giao diện sạc.
Vào năm 2011, Trung Quốc đã giới thiệu tiêu chuẩn được khuyến nghị GB / T 20234-2011, thay thế một số nội dung trong GB / T 20234-2006, quy định rằng điện áp xoay chiều danh định không được vượt quá 690V, tần số phải là 50Hz , và dòng định mức không được vượt quá 250A; điện áp định mức DC không được vượt quá 250A. Không quá 1000V, dòng điện danh định không quá 400A.
Ưu điểm: So với phiên bản 2006 của tiêu chuẩn quốc gia, nhiều thông số giao diện sạc được hiệu chỉnh chi tiết hơn.
Nhược điểm: Tiêu chuẩn vẫn chưa hoàn hảo. Ngoài ra, nó chỉ là một tiêu chuẩn được khuyến nghị và nó không được thực thi.
6. Hệ thống sạc ChaoJi thế hệ mới
Trong 2 0 20, Hội đồng Điện lực Trung Quốc và Hội đồng CHAdeMO sẽ cùng khởi động công việc nghiên cứu về lộ trình phát triển công nghiệp hóa ChaoJi và phát hành "Sách trắng về Công nghệ sạc dẫn điện ChaoJi" và tiêu chuẩn CHAdeMO3.0 tương ứng .
Hệ thống sạc của Chao Ji có khả năng tương thích ngược và tương thích. Sơ đồ mạch điều khiển và hướng dẫn mới được xây dựng và một thiết kế tín hiệu nút cứng được thêm vào. Khi xảy ra sự cố, semaphore được sử dụng để thông báo nhanh chóng cho đầu dây đối diện để phản hồi nhanh chóng kịp thời đảm bảo an toàn khi sạc. Thiết lập mô hình an toàn của toàn bộ hệ thống, tối ưu hóa hiệu suất giám sát cách điện và làm rõ một loạt các vấn đề an toàn như điện dung I2t, y, lựa chọn dây dẫn PE, khả năng ngắn mạch tối đa và ngắt kết nối PE. Đồng thời, hệ thống quản lý nhiệt được đánh giá lại và thiết kế, đồng thời đề xuất phương pháp thử nghiệm cho thiết bị kết nối sạc.
Giao diện sạc Chao Ji áp dụng thiết kế mặt đầu chân 7-, mức điện áp có thể đạt 1000 (1500) V và dòng điện tối đa có thể đạt 600A. Giao diện sạc ChaoJi được thiết kế để giảm kích thước tổng thể, tối ưu hóa dung sai vừa vặn, giảm kích thước của đầu nối nguồn và đáp ứng các yêu cầu an toàn IPXXB. Đồng thời, hướng dẫn vật lý để cắm và rút được thiết kế, giúp tăng độ sâu chèn của thanh dẫn phía trước của ổ cắm và đáp ứng các yêu cầu về công thái học.
Hệ thống sạc Chao Ji không chỉ đơn giản đề cập đến một giao diện sạc công suất cao, mà nó là một tập hợp các giải pháp sạc DC cho xe điện có hệ thống, bao gồm mạch điều khiển và lái, giao thức truyền thông, thiết kế và khả năng tương thích của thiết bị kết nối, sự an toàn của việc sạc hệ thống, quản lý nhiệt công suất cao trong điều kiện vận hành, v.v ... Hệ thống sạc của Chao Ji là giải pháp thống nhất cho thế giới để cùng một loại xe điện có thể được áp dụng cho hệ thống sạc của quốc gia tương ứng ở các quốc gia khác nhau.
Tóm tắt
Do sự khác biệt giữa các thương hiệu xe năng lượng mới trên thị trường hiện nay, tiêu chuẩn thiết bị sạc áp dụng không giống nhau, và một loại cấu trúc đầu nối sạc không thể đáp ứng cho tất cả các dòng xe. Ngoài ra, công nghệ trong lĩnh vực xe năng lượng mới vẫn đang trong quá trình phát triển. Cọc sạc và hệ thống kết nối sạc của nhiều nhà sản xuất ô tô vẫn đang phải đối mặt với thiết kế sản phẩm không ổn định, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn, sạc bất thường, cọc xe trong ứng dụng thực tế và sự lão hóa của môi trường. Không tương thích, thiếu tiêu chuẩn thử nghiệm, v.v.
Ngày nay, các công ty xe hơi ở nhiều quốc gia đã dần nhận ra rằng “tiêu chuẩn” là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến triển vọng phát triển của xe điện. Trong những năm gần đây, tiêu chuẩn tính phí toàn cầu đã dần chuyển từ “đa dạng hóa” sang “tập trung hóa”. Tuy nhiên, để thực sự hiện thực hóa việc thống nhất các chuẩn sạc, ngoài chuẩn giao diện, còn phải có các chuẩn giao tiếp hiện hành. Đầu tiên là liên quan đến việc các đầu nối có khớp hay không, và thứ sau ảnh hưởng đến việc phích cắm có thể được bật lên khi nó được lắp vào hay không. Vẫn còn một chặng đường dài để thống nhất các tiêu chuẩn sạc cho xe điện. Cả các công ty ô tô và chính phủ cần phải "cởi mở hơn nữa thái độ của mình" trước khi xe điện có thể có tương lai. Người ta kỳ vọng rằng lực lượng hàng đầu của đất nước tôi trong việc thúc đẩy tiêu chuẩn công nghệ sạc dẫn điện ChaoJi cho xe điện sẽ đóng một vai trò lớn hơn trong tương lai.